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【物理】江西省宜春市高安二中，丰城九中，樟树中学，万载中学五校2023-2024学年高一下学期4月期中试题（解析版）
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这是一份【物理】江西省宜春市高安二中，丰城九中，樟树中学，万载中学五校2023-2024学年高一下学期4月期中试题（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
高一年级下学期第一次联考物理学科试题
一、选择题：本题10小题，其中1-7为单选，每题4分，8-10为多选，每小题6分。全部选对的得全分，选不全的得一半分，有选错或不答的得0分。共46分。
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. “坐地日行八万里，巡天遥看一千河”说的是地球绕着太阳公转走了八万里
B. 现在常用电磁波进行信号传输，但电磁波无法在真空中传播
C. 电磁波波长越长，其能量子的能量越大
D “臣心一片磁针石，不指南方不肯休”其中“指南针”又称“指北针”，N极指向地磁S极、地理北极
【答案】D
【解析】A．“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”说的是地球的自转，地球赤道的周长约为八万里，故A错误；
B．电磁波可以真空中传播，故B错误；
C．由公式
可知，电磁波波长越长，其能量子的能量越小，故C错误；
D．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”其中“指南针”又称“指北针”，N极指向地磁S极、地理北极，故D正确。
故选D。
2. 如图，在水平虚线右方存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。边长为L的n匝线圈垂直磁场放置，线圈左边一半始终在磁场外，右边一半始终在磁场内。穿过线圈的磁通量的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由磁通量的定义知
磁感线穿过的面积为
联立可得
故选C。
3. 如图所示，有一不带电的金属球壳，在其中心O点处放置一正点电荷，M、N、P、Q点在一条过O点的直线上，P点与N点关于O点对称，Q点位于金属内部，M点位于球壳外部。当金属球壳处于静电平衡状态时，（ ）
A. M点电场场强为零
B. Q点电场强度为零
C. 电子从N点运动到P点的过程中电场力所做总功一定为正
D. Q、M的电势相等
【答案】B
【解析】AB．当静电平衡时，金属球壳内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图
故Q点场强为0，M不为零，则A错误，B正确;
C．N、P关于点电荷对称故等势，电子在两点的电势能相等，则电子从N点运动到P点的过程中电场力所做总功为0，C错误；
D．由电场线指向可知
D错误。
故选B。
4. 电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由M、N两块极板组成的平行板电容器，其中极板N固定，极板M可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。下列车内平行板电容器的安装方式正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由电容的定义式和决定式
，
由于当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，而电容器所带电荷量不变，因此可知电容器的电容增大，而增大电容的方式有填充电介质、增加正对面积以及减小两板间的间距，根据题意可知是因为两板的相对运动而改变了电容，因此填充电介质不满足题意，而若两板水平放置，当汽车匀速运动时正对面积最大，减速时由于M板的相对运动正对面积会减小，电容会减小，不符要求，因此两板只能竖直放置，若N板后置、M板前置，由于N板固定在汽车上，随汽车一起减速运动，M板由于具有惯性会继续向前运动，两板间距增大，电容将减小，不符合要求，因此只有N板前置，M板后置，汽车减速时N板随汽车一起减速，而M板由于具有惯性继续保持原有运动状态，两板间距减小，电容增大，符合要求。
故选B。
5. 嫦娥五号探测器（以下简称探测器）经过约112小时奔月飞行，在距月面约400km环月圆形轨道成功实施3000N发动机点火，约17分钟后，发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断，嫦娥五号探测器近月制动正常，从近圆形轨道Ⅰ变为近月点高度约200km的椭圆轨道Ⅱ，如图所示。已知月球的直径约为地球的，质量约为地球的，请通过估算判断以下说法正确的是（ ）
A. 月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为4∶81
B. 月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为2∶9
C. “嫦娥五号”进入环月椭圆轨道Ⅱ后关闭发动机，探测器从Q点运行到P点过程中机械能增加
D. 关闭发动机后的“嫦娥五号”不论在轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ运行，“嫦娥五号”探测器在Q点的速度大小都相同
【答案】B
【解析】A．月球的表面上的物体受到的万有引力近似等于重力，有
可得
月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为
故A错误；
B．物体绕星体表面做匀速圆周运动的速度为第一宇宙速度，有
=
可得第一宇宙速度为
v=
则月球与地球的第一宇宙速度之比为
故B正确；
C．“嫦娥五号”进入环月椭圆轨道Ⅱ后关闭发动机，探测器从Q点运行到P点过程中只有引力做功，机械能守恒，故C错误；
D．从轨道I进入轨道II在Q点需要减速，则沿轨道I运动至Q点时的速度大于沿轨道II运动至Q点时的速度，故D错误。
故选B。
6. 图甲，农民伯伯正在用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 从O到P两谷粒合外力冲量相同
B. 从O到P两谷粒合外力做功相同
C. 从O到P两谷粒的运动时间相等
D. 谷粒2在最高点的速度一定小于v1
【答案】D
【解析】C．从O到P两谷粒在竖直方向的高度相等，令其为h，谷粒1做平抛运动，则有
谷粒2做斜坡运动，令其初速度与竖直方向夹角为，则有
解得
，
可知
故C错误；
A．根据动量定理有
，
由于两谷粒的质量关系不确定，则从O到P两谷粒的动量变化大小关系也不确定，故A错误；
B．根据动能定理有
，
由于两谷粒的质量关系不确定，则从O到P两谷粒的动能变化大小关系也不确定，故B错误；
D．谷粒2做斜坡运动，水平方向上的分运动是匀速直线运动，则谷粒2在最高点的速度为，从O到P两谷粒的水平分位移相等，结合上述有
，
由于
则有
即谷粒2在最高点的速度小于，故D正确。
故选D。
7. 为了节能环保，地铁站的进出轨道通常设计成不是水平的，列车进站时就可以借助上坡减速，而出站时借助下坡加速。如图所示，为某地铁两个站点之间节能坡的简化示意图（左右两边对称，每小段坡面都是直线）。在一次模拟实验中，一滑块（可视为质点）以初速度从A站M处出发沿着轨道运动，恰能到达N处。滑块在两段直线轨道交接处平稳过渡，能量损失忽略不计，滑块与各段轨道之间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。重力加速度为g，则根据图中相关信息，若要使滑块恰能到达B站P处，该滑块初速度的大小应调整为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】质量为m的物体在长度为s、倾角为的粗糙斜面上滑行时，克服摩擦力做功
是斜面底边的长度，则滑块从M恰好到N由动能定理得
解得
若要使滑块从M恰能到达B站P处，设该滑块初速度的大小应调整为，由动能定理得
解得
故选B。
8. 用手掌水平托起质量为m的苹果，保持这样的姿势在竖直平面内以角速度ω顺时针方向沿abcd做匀速圆周运动，圆周的半径为r，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A. 苹果过c点速度必须小于
B. 苹果在点a一定受摩擦力作用
C. 整个运动过程，手对苹果的作用力不可能为零
D. 在点b苹果对手的作用力为，方向向左下方
【答案】ACD
【解析】A．由
可得
可知过c点时，不脱轨至少存在手与苹果间的力，则速度必须小于，故A正确；
B．因为苹果是做匀速圆周运动，合力提供向心力，所以在a点不受摩擦力，故B错误；
C．要求不脱轨，既然最高点存在手与苹果的作用力，则其他位置也应该存在，故C正确；
D．b位置对苹果受力分析如图
手对苹果的力F与苹果重力提供向心力，向心力大小为
则
则苹果对手的作用力为，方向向左下方，故D正确。
故选ACD。
9. 如图所示，在相距较远的两平行金属板中央有一个静止的带电粒子（不计重力），当两板间的电压分别如图中甲、乙、丙、丁所示时，在时刻静止释放该粒子，下列说法正确的是（ ）
A. 电压如甲图所示时，在时间内，粒子始终朝同一方向运动
B. 电压如乙图所示时，在时间内，粒子先做匀减速运动，后做匀加速运动
C. 电压如丙图所示时，在时间内，粒子动量变化量为0
D. 电压如丁图所示时，若粒子在之前不能到达极板，则一直不能到达极板
【答案】AD
【解析】A．由图可知粒子应朝同一方向先加速后减速，T末速度恰好减到0，不返回，故A正确；
B．根据可知电场时刻变化，则受变力作用，非匀变速运动，故B错误；
C．内电压值始终为正，故电场力冲量之和不为零，故C错误；
D．电压是丁图时，粒子先加速，到后减速，后反向加速，若此该一直未打到板上，那么由运动的对称性，后减速，时减为零，之后又反向加速…，故粒子做往复运动，故D正确。
故选AD。
10. 图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电路中电流增大B. 两端电压增大
C. 整个电路消耗的功率减小D. 电源输出功率一定减小
【答案】AB
【解析】AB．由题意可知，当油面上升，则P向下滑动，R减小，则有电流增大，根据可知两端电压增大，故AB正确；
C．又电路总功率
总功率增大，故C错误；
D．当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，根据题意可知外电阻始终大于电源内阻，油箱内油面上升过程中，外电阻减小，电源输出功率增大，故D错误。
故选AB。
二、实验题：本题2小题，共15分
11. 为了测量2节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
A.2节干电池
B.定值电阻
C.定值电阻
D.滑动变阻器R（最大阻值为30Ω，允许通过最大电流为1A）
E.电流表（量程为0∼30mA、内阻为50.0Ω）
F.电流表（量程为0∼500mA、内阻约为0.5Ω）
G.开关S、导线若干
（1）根据以上器材设计电路图，完成图甲_________。
（2）接好电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，分别读出电流表的示数，一共记录了六组数据，以（）为横坐标、为纵坐标作图，如图乙所示，则该电池组的电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留两位有效数字）
（3）该实验数据处理________（填“有”或“没有”）系统误差。
【答案】（1） （2）3.0 1.0 （3）没有
【解析】
【小问1详解】
由于器材中没有电压表，且电流表内阻已知，则可用电流表与串联改装成电压表，并采用电流表相对于电池外接的方法，补全电路图，如图所示
【小问2详解】
根据闭合回路欧姆定律有
整理可得
结合图乙可得
，
解得
，
【小问3详解】
由上述分析可知，该实验数据处理没有系统误差。
12. 某同学用如图甲所示的装置做验证机械能守恒定律实验，A、B、C三个物块用绕过定滑轮的细线连接，物块A上装有遮光片，物块A和遮光片的总质量与物块B的质量均为m1，物块C的质量为m2，用手固定物块A，此时物块A、C离地面的高度都为h，遮光片到光电门的高度为L，BC间的距离也为L，L大于h，当地的重力加速度为g，物块C触地后不反弹。
（1）实验前，先用游标卡尺测出遮光片的宽度d，示数如图乙所示则d=__________cm。
（2）由静止释放物块A，当物块A通过光电门时，遮光片遮光时间为t，则物块A通过光电门时的速度为v=__________（用测得的和已知的物理量符号表示），当表达式____________（用测得的和已知的物理量符号表示）成立，则可以验证由A、B、C组成的系统机械能守恒。
（3）实验中由于空气阻力的影响，系统重力势能的变化量__________动能的变化量（填“>”“<”或“=”）。
【答案】（1）0.955 （2） （3） >
【解析】（1）遮光片的宽度为
（2）极短时间的平均速度等于瞬时速度，物块A通过光电门时的速度为
物块C触地时，根据机械能守恒有
物块C触地后，A、B做匀速直线运动，有
当表达式
成立，则可以验证由A、B、C组成的系统机械能守恒。
（3）实验中由于空气阻力的影响，系统中一部分重力势能转化为内能，系统重力势能的变化量大于动能的变化量。
三、计算题：本题3小题，共39分
13. 格兰披治一级方程式（Grand Prix FrmulaOne简称：F1）大奖赛是目前世界上速度最快、费用最昂贵、技术最高的比赛，也是方程式汽车赛中最高级别的比赛，一级方程式赛车即F1赛车是级别最高级的赛车，一辆F1赛车含运动员的总质量为。在某次F1比赛中，F1赛车在平直的赛道上以恒定功率启动，阻力恒定，加速度与速度的关系式为。
（1）求F1赛车的功率；
（2）若F1赛车从开始启动到速度达到最大历时10s，求位移。
【答案】（1）； （2）
【解析】（1）赛车以恒定功率启动，牵引力
又
得
又 可知
得
（2）最大速度
根据动能定理可知
求得
14. 在光滑的水平地面上，质量均为的滑块B和C中间夹一轻弹簧，轻弹簧处于原长状态，左端固定在B上，右端与C接触但不固定，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧形滑块D放置在C的右边，C、D间距离足够远，质量为的滑块A以初速度向右运动与B发生碰撞，碰撞过程时间极短，碰后A被反弹，速度大小为，重力加速度取。求：
（1）A、B碰撞时损失的机械能；
（2）弹簧的最大弹性势能；
（3）C滑离D时，C速度的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）或
【解析】（1）根据题意可知，A碰撞B，AB系统的动量守恒，则有
解得
由能量守恒定律可得，A、B碰撞时损失的机械能为
解得
（2）根据题意可知，弹性势能最大时BC共速，根据动量守恒有
解得
由能量守恒定律可得，弹簧的最大弹性势能为
解得
（3）根据题意，当弹簧再次恢复原长有
解得
，
①滑到D最高点时水平方向有
解得
若可滑离应存在
解得
则可从上方滑离
②之后返回从下方滑离有
又有
解得
即大小为，故滑离时速度大小为或。
15. 如图所示，仅在坐标系xOy第二象限内存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为E0=1N/C，第一象限存在仅在AB上方存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E=2N/C。图中三角形OAB为等腰直角三角形，直角边长为L=4m。现有带电粒子从与B点等高的M点由静止释放，从B点水平射入第一象限，且从AB边上射出。已知M、B两点间的距离为d=1m，带电粒子的质量为m=10-3kg、电荷量为q=1C，不计带电粒子的重力。
（1）求带电粒子在第一象限电场内的位移大小；
（2）若带电粒子从A点斜向左上方射入第一象限内的匀强电场，结果粒子刚好能运动到AB的中点沿平行于x轴穿出，求粒子从A点射入电场时的速度大小；
（3）若粒子从第二象限某点（-x，y）（y>L）静止释放，恰好通过x轴上的C点，已知C点到A点的距离也为L，求y关于x的函数关系式。
【答案】（1）；（2）100m/s；（3）（）
【解析】（1）从M到B过程，根据动能定理有
解得
从AB边射出过程做类平抛运动，则有
，
其中
，
解得
，
则粒子在第一象限电场中的位移为
（2）从A点出发，到AB中点，根据运动分解可得
由于粒子平行于x轴方向射出，则竖直方向上有
，
水平方向上有
则粒子从A点射入电场时的速度
解得
（3）设坐标为（-x，y），第二象限中有
解得
飞入第一象限在电场中做类平抛运动，则有
，
解得
则竖直方向分速度
解得
飞离电场做匀速直线运动有
，
且有
解得
（）
高一年级下学期第一次联考物理学科试题
一、选择题：本题10小题，其中1-7为单选，每题4分，8-10为多选，每小题6分。全部选对的得全分，选不全的得一半分，有选错或不答的得0分。共46分。
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. “坐地日行八万里，巡天遥看一千河”说的是地球绕着太阳公转走了八万里
B. 现在常用电磁波进行信号传输，但电磁波无法在真空中传播
C. 电磁波波长越长，其能量子的能量越大
D “臣心一片磁针石，不指南方不肯休”其中“指南针”又称“指北针”，N极指向地磁S极、地理北极
【答案】D
【解析】A．“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”说的是地球的自转，地球赤道的周长约为八万里，故A错误；
B．电磁波可以真空中传播，故B错误；
C．由公式
可知，电磁波波长越长，其能量子的能量越小，故C错误；
D．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”其中“指南针”又称“指北针”，N极指向地磁S极、地理北极，故D正确。
故选D。
2. 如图，在水平虚线右方存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。边长为L的n匝线圈垂直磁场放置，线圈左边一半始终在磁场外，右边一半始终在磁场内。穿过线圈的磁通量的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由磁通量的定义知
磁感线穿过的面积为
联立可得
故选C。
3. 如图所示，有一不带电的金属球壳，在其中心O点处放置一正点电荷，M、N、P、Q点在一条过O点的直线上，P点与N点关于O点对称，Q点位于金属内部，M点位于球壳外部。当金属球壳处于静电平衡状态时，（ ）
A. M点电场场强为零
B. Q点电场强度为零
C. 电子从N点运动到P点的过程中电场力所做总功一定为正
D. Q、M的电势相等
【答案】B
【解析】AB．当静电平衡时，金属球壳内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图
故Q点场强为0，M不为零，则A错误，B正确;
C．N、P关于点电荷对称故等势，电子在两点的电势能相等，则电子从N点运动到P点的过程中电场力所做总功为0，C错误；
D．由电场线指向可知
D错误。
故选B。
4. 电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由M、N两块极板组成的平行板电容器，其中极板N固定，极板M可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。下列车内平行板电容器的安装方式正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由电容的定义式和决定式
，
由于当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，而电容器所带电荷量不变，因此可知电容器的电容增大，而增大电容的方式有填充电介质、增加正对面积以及减小两板间的间距，根据题意可知是因为两板的相对运动而改变了电容，因此填充电介质不满足题意，而若两板水平放置，当汽车匀速运动时正对面积最大，减速时由于M板的相对运动正对面积会减小，电容会减小，不符要求，因此两板只能竖直放置，若N板后置、M板前置，由于N板固定在汽车上，随汽车一起减速运动，M板由于具有惯性会继续向前运动，两板间距增大，电容将减小，不符合要求，因此只有N板前置，M板后置，汽车减速时N板随汽车一起减速，而M板由于具有惯性继续保持原有运动状态，两板间距减小，电容增大，符合要求。
故选B。
5. 嫦娥五号探测器（以下简称探测器）经过约112小时奔月飞行，在距月面约400km环月圆形轨道成功实施3000N发动机点火，约17分钟后，发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断，嫦娥五号探测器近月制动正常，从近圆形轨道Ⅰ变为近月点高度约200km的椭圆轨道Ⅱ，如图所示。已知月球的直径约为地球的，质量约为地球的，请通过估算判断以下说法正确的是（ ）
A. 月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为4∶81
B. 月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为2∶9
C. “嫦娥五号”进入环月椭圆轨道Ⅱ后关闭发动机，探测器从Q点运行到P点过程中机械能增加
D. 关闭发动机后的“嫦娥五号”不论在轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ运行，“嫦娥五号”探测器在Q点的速度大小都相同
【答案】B
【解析】A．月球的表面上的物体受到的万有引力近似等于重力，有
可得
月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为
故A错误；
B．物体绕星体表面做匀速圆周运动的速度为第一宇宙速度，有
=
可得第一宇宙速度为
v=
则月球与地球的第一宇宙速度之比为
故B正确；
C．“嫦娥五号”进入环月椭圆轨道Ⅱ后关闭发动机，探测器从Q点运行到P点过程中只有引力做功，机械能守恒，故C错误；
D．从轨道I进入轨道II在Q点需要减速，则沿轨道I运动至Q点时的速度大于沿轨道II运动至Q点时的速度，故D错误。
故选B。
6. 图甲，农民伯伯正在用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 从O到P两谷粒合外力冲量相同
B. 从O到P两谷粒合外力做功相同
C. 从O到P两谷粒的运动时间相等
D. 谷粒2在最高点的速度一定小于v1
【答案】D
【解析】C．从O到P两谷粒在竖直方向的高度相等，令其为h，谷粒1做平抛运动，则有
谷粒2做斜坡运动，令其初速度与竖直方向夹角为，则有
解得
，
可知
故C错误；
A．根据动量定理有
，
由于两谷粒的质量关系不确定，则从O到P两谷粒的动量变化大小关系也不确定，故A错误；
B．根据动能定理有
，
由于两谷粒的质量关系不确定，则从O到P两谷粒的动能变化大小关系也不确定，故B错误；
D．谷粒2做斜坡运动，水平方向上的分运动是匀速直线运动，则谷粒2在最高点的速度为，从O到P两谷粒的水平分位移相等，结合上述有
，
由于
则有
即谷粒2在最高点的速度小于，故D正确。
故选D。
7. 为了节能环保，地铁站的进出轨道通常设计成不是水平的，列车进站时就可以借助上坡减速，而出站时借助下坡加速。如图所示，为某地铁两个站点之间节能坡的简化示意图（左右两边对称，每小段坡面都是直线）。在一次模拟实验中，一滑块（可视为质点）以初速度从A站M处出发沿着轨道运动，恰能到达N处。滑块在两段直线轨道交接处平稳过渡，能量损失忽略不计，滑块与各段轨道之间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。重力加速度为g，则根据图中相关信息，若要使滑块恰能到达B站P处，该滑块初速度的大小应调整为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】质量为m的物体在长度为s、倾角为的粗糙斜面上滑行时，克服摩擦力做功
是斜面底边的长度，则滑块从M恰好到N由动能定理得
解得
若要使滑块从M恰能到达B站P处，设该滑块初速度的大小应调整为，由动能定理得
解得
故选B。
8. 用手掌水平托起质量为m的苹果，保持这样的姿势在竖直平面内以角速度ω顺时针方向沿abcd做匀速圆周运动，圆周的半径为r，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A. 苹果过c点速度必须小于
B. 苹果在点a一定受摩擦力作用
C. 整个运动过程，手对苹果的作用力不可能为零
D. 在点b苹果对手的作用力为，方向向左下方
【答案】ACD
【解析】A．由
可得
可知过c点时，不脱轨至少存在手与苹果间的力，则速度必须小于，故A正确；
B．因为苹果是做匀速圆周运动，合力提供向心力，所以在a点不受摩擦力，故B错误；
C．要求不脱轨，既然最高点存在手与苹果的作用力，则其他位置也应该存在，故C正确；
D．b位置对苹果受力分析如图
手对苹果的力F与苹果重力提供向心力，向心力大小为
则
则苹果对手的作用力为，方向向左下方，故D正确。
故选ACD。
9. 如图所示，在相距较远的两平行金属板中央有一个静止的带电粒子（不计重力），当两板间的电压分别如图中甲、乙、丙、丁所示时，在时刻静止释放该粒子，下列说法正确的是（ ）
A. 电压如甲图所示时，在时间内，粒子始终朝同一方向运动
B. 电压如乙图所示时，在时间内，粒子先做匀减速运动，后做匀加速运动
C. 电压如丙图所示时，在时间内，粒子动量变化量为0
D. 电压如丁图所示时，若粒子在之前不能到达极板，则一直不能到达极板
【答案】AD
【解析】A．由图可知粒子应朝同一方向先加速后减速，T末速度恰好减到0，不返回，故A正确；
B．根据可知电场时刻变化，则受变力作用，非匀变速运动，故B错误；
C．内电压值始终为正，故电场力冲量之和不为零，故C错误；
D．电压是丁图时，粒子先加速，到后减速，后反向加速，若此该一直未打到板上，那么由运动的对称性，后减速，时减为零，之后又反向加速…，故粒子做往复运动，故D正确。
故选AD。
10. 图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电路中电流增大B. 两端电压增大
C. 整个电路消耗的功率减小D. 电源输出功率一定减小
【答案】AB
【解析】AB．由题意可知，当油面上升，则P向下滑动，R减小，则有电流增大，根据可知两端电压增大，故AB正确；
C．又电路总功率
总功率增大，故C错误；
D．当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，根据题意可知外电阻始终大于电源内阻，油箱内油面上升过程中，外电阻减小，电源输出功率增大，故D错误。
故选AB。
二、实验题：本题2小题，共15分
11. 为了测量2节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
A.2节干电池
B.定值电阻
C.定值电阻
D.滑动变阻器R（最大阻值为30Ω，允许通过最大电流为1A）
E.电流表（量程为0∼30mA、内阻为50.0Ω）
F.电流表（量程为0∼500mA、内阻约为0.5Ω）
G.开关S、导线若干
（1）根据以上器材设计电路图，完成图甲_________。
（2）接好电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，分别读出电流表的示数，一共记录了六组数据，以（）为横坐标、为纵坐标作图，如图乙所示，则该电池组的电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留两位有效数字）
（3）该实验数据处理________（填“有”或“没有”）系统误差。
【答案】（1） （2）3.0 1.0 （3）没有
【解析】
【小问1详解】
由于器材中没有电压表，且电流表内阻已知，则可用电流表与串联改装成电压表，并采用电流表相对于电池外接的方法，补全电路图，如图所示
【小问2详解】
根据闭合回路欧姆定律有
整理可得
结合图乙可得
，
解得
，
【小问3详解】
由上述分析可知，该实验数据处理没有系统误差。
12. 某同学用如图甲所示的装置做验证机械能守恒定律实验，A、B、C三个物块用绕过定滑轮的细线连接，物块A上装有遮光片，物块A和遮光片的总质量与物块B的质量均为m1，物块C的质量为m2，用手固定物块A，此时物块A、C离地面的高度都为h，遮光片到光电门的高度为L，BC间的距离也为L，L大于h，当地的重力加速度为g，物块C触地后不反弹。
（1）实验前，先用游标卡尺测出遮光片的宽度d，示数如图乙所示则d=__________cm。
（2）由静止释放物块A，当物块A通过光电门时，遮光片遮光时间为t，则物块A通过光电门时的速度为v=__________（用测得的和已知的物理量符号表示），当表达式____________（用测得的和已知的物理量符号表示）成立，则可以验证由A、B、C组成的系统机械能守恒。
（3）实验中由于空气阻力的影响，系统重力势能的变化量__________动能的变化量（填“>”“<”或“=”）。
【答案】（1）0.955 （2） （3） >
【解析】（1）遮光片的宽度为
（2）极短时间的平均速度等于瞬时速度，物块A通过光电门时的速度为
物块C触地时，根据机械能守恒有
物块C触地后，A、B做匀速直线运动，有
当表达式
成立，则可以验证由A、B、C组成的系统机械能守恒。
（3）实验中由于空气阻力的影响，系统中一部分重力势能转化为内能，系统重力势能的变化量大于动能的变化量。
三、计算题：本题3小题，共39分
13. 格兰披治一级方程式（Grand Prix FrmulaOne简称：F1）大奖赛是目前世界上速度最快、费用最昂贵、技术最高的比赛，也是方程式汽车赛中最高级别的比赛，一级方程式赛车即F1赛车是级别最高级的赛车，一辆F1赛车含运动员的总质量为。在某次F1比赛中，F1赛车在平直的赛道上以恒定功率启动，阻力恒定，加速度与速度的关系式为。
（1）求F1赛车的功率；
（2）若F1赛车从开始启动到速度达到最大历时10s，求位移。
【答案】（1）； （2）
【解析】（1）赛车以恒定功率启动，牵引力
又
得
又 可知
得
（2）最大速度
根据动能定理可知
求得
14. 在光滑的水平地面上，质量均为的滑块B和C中间夹一轻弹簧，轻弹簧处于原长状态，左端固定在B上，右端与C接触但不固定，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧形滑块D放置在C的右边，C、D间距离足够远，质量为的滑块A以初速度向右运动与B发生碰撞，碰撞过程时间极短，碰后A被反弹，速度大小为，重力加速度取。求：
（1）A、B碰撞时损失的机械能；
（2）弹簧的最大弹性势能；
（3）C滑离D时，C速度的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）或
【解析】（1）根据题意可知，A碰撞B，AB系统的动量守恒，则有
解得
由能量守恒定律可得，A、B碰撞时损失的机械能为
解得
（2）根据题意可知，弹性势能最大时BC共速，根据动量守恒有
解得
由能量守恒定律可得，弹簧的最大弹性势能为
解得
（3）根据题意，当弹簧再次恢复原长有
解得
，
①滑到D最高点时水平方向有
解得
若可滑离应存在
解得
则可从上方滑离
②之后返回从下方滑离有
又有
解得
即大小为，故滑离时速度大小为或。
15. 如图所示，仅在坐标系xOy第二象限内存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为E0=1N/C，第一象限存在仅在AB上方存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E=2N/C。图中三角形OAB为等腰直角三角形，直角边长为L=4m。现有带电粒子从与B点等高的M点由静止释放，从B点水平射入第一象限，且从AB边上射出。已知M、B两点间的距离为d=1m，带电粒子的质量为m=10-3kg、电荷量为q=1C，不计带电粒子的重力。
（1）求带电粒子在第一象限电场内的位移大小；
（2）若带电粒子从A点斜向左上方射入第一象限内的匀强电场，结果粒子刚好能运动到AB的中点沿平行于x轴穿出，求粒子从A点射入电场时的速度大小；
（3）若粒子从第二象限某点（-x，y）（y>L）静止释放，恰好通过x轴上的C点，已知C点到A点的距离也为L，求y关于x的函数关系式。
【答案】（1）；（2）100m/s；（3）（）
【解析】（1）从M到B过程，根据动能定理有
解得
从AB边射出过程做类平抛运动，则有
，
其中
，
解得
，
则粒子在第一象限电场中的位移为
（2）从A点出发，到AB中点，根据运动分解可得
由于粒子平行于x轴方向射出，则竖直方向上有
，
水平方向上有
则粒子从A点射入电场时的速度
解得
（3）设坐标为（-x，y），第二象限中有
解得
飞入第一象限在电场中做类平抛运动，则有
，
解得
则竖直方向分速度
解得
飞离电场做匀速直线运动有
，
且有
解得
（）
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